解析“化合價(jià)”對(duì)提高高中化學(xué)解題效率的作用

孫保鑫山東省青島第二中學(xué)2016級(jí)高一十五班

解析“化合價(jià)”對(duì)提高高中化學(xué)解題效率的作用

孫保鑫
山東省青島第二中學(xué)2016級(jí)高一十五班

高中化學(xué)是重要學(xué)習(xí)科目之一，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，隨著新課程改革的不斷發(fā)展，對(duì)高中化學(xué)解題教學(xué)的要求也不斷提高。怎樣提高學(xué)生的解題效率，培養(yǎng)學(xué)生的解題思維成為教學(xué)的重點(diǎn)。化合價(jià)是化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容之一，在化學(xué)解題過程中，通過運(yùn)用化合價(jià)相關(guān)知識(shí)，不僅能夠簡(jiǎn)化大部分氧化還原反應(yīng)相關(guān)問題，而且能夠使學(xué)生的解題思路更加清晰，在化學(xué)方程式配平的過程中更簡(jiǎn)單容易。本文主要從一個(gè)高中生的角度出發(fā)，探討“化合價(jià)”對(duì)提高高中化學(xué)解題效率的作用。

“化合價(jià)”；高中化學(xué)解題；效率提高；作用

前言

化合價(jià)是高中化學(xué)課程中的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是重要的化學(xué)概念之一，但是在化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)化合價(jià)的理解與運(yùn)用能力還不足，因此，要是要在教學(xué)中不斷提高學(xué)生對(duì)化合價(jià)的認(rèn)識(shí)與理解，從本質(zhì)上加以把握。學(xué)生也要在解決化學(xué)問題時(shí)，主動(dòng)應(yīng)用化合價(jià)知識(shí)，理清解題思路，高質(zhì)高效的解決化學(xué)題目，這也是全面提升化學(xué)學(xué)習(xí)能力的重要途徑。

一、化合價(jià)概述

化合價(jià)，是一種元素的一個(gè)原子與其他元素的原子化合過程中，表現(xiàn)出來(lái)的一種性質(zhì)。[1]一般來(lái)說(shuō)，化合價(jià)的價(jià)數(shù)等于每個(gè)該原子在化合時(shí)得失電子的數(shù)量，也就是此元素能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)，得失電子的數(shù)量，從另一個(gè)角度說(shuō)，化合價(jià)就是某元素原子之間互相化合時(shí)原子得失電子的數(shù)目。總之，化合價(jià)是元素的一種特殊性質(zhì)，在元素與其他元素發(fā)生化合反應(yīng)時(shí)，才能夠完全體現(xiàn)出來(lái)。正確理解這種性質(zhì)，并且結(jié)合化合價(jià)相關(guān)知識(shí)在化學(xué)學(xué)習(xí)中靈活運(yùn)用，能夠更好地提升化學(xué)教學(xué)效果。

二、“化合價(jià)”對(duì)提高高中化學(xué)解題效率的作用分析

（一）化合價(jià)應(yīng)用于化學(xué)配平方程式

在化學(xué)課程學(xué)習(xí)中，配平化學(xué)方程式是基本的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)于簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式而言，配平很容易，但是對(duì)于復(fù)雜的化學(xué)方程式，要想正確進(jìn)行配平，就要應(yīng)用有效的方法，才能保證題目的正確性。[2]化學(xué)方程式配平主要是在氧化還原反應(yīng)中，根據(jù)還原劑失去的電子總數(shù)與氧化劑等到的電子總數(shù)相等這一原理，在對(duì)化學(xué)方程式進(jìn)行平配過程中，可以分別寫出化學(xué)反應(yīng)方程式中的氧化劑和還原劑對(duì)應(yīng)的分子式，確定哪個(gè)元素的化合價(jià)發(fā)生變化，并且在此元素的上面做好化合價(jià)標(biāo)記。再對(duì)元素在化學(xué)反應(yīng)中前后化合價(jià)變化的總和進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)電子守恒定律，對(duì)系數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，使化學(xué)反應(yīng)的電子得失數(shù)量一致，最后在根據(jù)原子守恒定律，在化學(xué)方程式兩邊添加一定數(shù)量的物質(zhì)即可。例如：對(duì)化學(xué)方程式HNO3（稀）+Cu→Cu（NO3）2+NO+H2O進(jìn)行配平。根據(jù)化合價(jià)相關(guān)知識(shí)分析，首先，計(jì)算各元素在化合物中的化合價(jià)。硝酸中N元素化合價(jià)為+5價(jià),最后變成NO中的+2價(jià),得到了3個(gè)電子,而Cu變成硝酸銅+2價(jià)，失去2個(gè)電子,要進(jìn)行配平，就需要找出2和3的最小公倍數(shù)為6,因此在Cu前面配3,在HNO3前面配2,但是由于HNO3中有一部分化合價(jià)沒變，不可以直接寫2,需要先把變化的NO前面配2,再根據(jù)Cu守恒在Cu（NO3）2前面配2,最后再配HNO3。至此根據(jù)化合價(jià)，迅速完成化學(xué)方程式的配平，解題效率明顯提升。

（二）化合價(jià)在氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)的量計(jì)算中的應(yīng)用

氧化還原反應(yīng)時(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)中常見的化學(xué)反應(yīng)類型，常常會(huì)涉及很多比較復(fù)雜的定量問題，通過利用化合價(jià)、電子守恒等相關(guān)知識(shí)，能夠明顯提高解題效率。[3]在物質(zhì)的量計(jì)算中，利用化合價(jià)列出電子得失方程式，是解題的關(guān)鍵。例如：PbS+4H2O2=PbSO4+ 4H2O中,1摩爾H2O2參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是多少？這是一道典型的根據(jù)化合價(jià)計(jì)算物質(zhì)的量的的問題。通過熟練掌握并運(yùn)用化合價(jià)知識(shí)進(jìn)行分析：在此化學(xué)方程式中，過氧化氫里O的化合價(jià)是-1價(jià)，發(fā)生反應(yīng)后，水中O的化合價(jià)成了-2價(jià)，所以降低了1價(jià)。一份過氧化氫含2份O,因此一份過氧化氫降低了2價(jià),轉(zhuǎn)移了2個(gè)電子，所以1m摩爾H2O2參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量就是2摩爾。此類型的題目如果不采用化合價(jià)方式進(jìn)行解答，過程會(huì)很復(fù)雜，通過利用化合價(jià)，結(jié)合電子守恒定律，進(jìn)行準(zhǔn)確分析，很容易就可以計(jì)算出這類定量問題。

（三）化合價(jià)在計(jì)算氧化和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量比中的應(yīng)用

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，針對(duì)氧化還原反應(yīng)，經(jīng)常會(huì)計(jì)算氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比。這是一類復(fù)雜的化學(xué)題目，也是學(xué)生不容易解答，常出現(xiàn)錯(cuò)誤的題目類型。要想快速、正確解決此類題目，正確應(yīng)用化合價(jià)是關(guān)鍵，同時(shí)也要結(jié)合電子守恒原理。正確列出題目方程式，從而正確分析作答。例如：4HCl（濃）+MnO2=MnCl2+ H2O+Cl2中，計(jì)算氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比。首先，要正確分析化合價(jià)變化，找出還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物。根據(jù)化學(xué)方程式發(fā)現(xiàn)Cl2是化合價(jià)升高的反應(yīng)生成物，為氧化產(chǎn)物。MnCl2是化合價(jià)降低的反應(yīng)生成物，為還原產(chǎn)物。在化學(xué)反應(yīng)中，2Cl-到Cl2，化合價(jià)升高2價(jià)，Mn由于+4到+2化合價(jià)降低2價(jià)，所以，很明顯就可以判斷出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1：1。解題過程更加簡(jiǎn)單。通過在化學(xué)解題過程中，不斷的對(duì)化學(xué)類型題目進(jìn)行總結(jié)歸納，充分利用化合價(jià)相關(guān)化學(xué)知識(shí)使原本復(fù)雜、抽象的化學(xué)問題，更加簡(jiǎn)單易懂，學(xué)生能夠把握住解題的關(guān)鍵，懂得從哪里入手，解題思維明顯提高，同時(shí)能快速進(jìn)行解答，學(xué)習(xí)效率明顯提高。

結(jié)論

綜上所述，化合價(jià)是高中化學(xué)的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，熟練掌握和運(yùn)用化合價(jià)知識(shí)，不僅能夠使學(xué)生在解題過程中少走彎路，抓住關(guān)鍵，更能夠使學(xué)生形成清晰的解題思維，從而提高化學(xué)解題效率，提高化學(xué)學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生的不斷進(jìn)步。

[1]唐慶.巧用化合價(jià)提高高中化學(xué)解題效率[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2015,24:70.

[2]陳華.試分析化合價(jià)對(duì)提高高中化學(xué)解題效率的作用[J].考試周刊,2016,70:145.

[3]李薇薇.巧用“化合價(jià)”提高高中化學(xué)解題效率探析[J].數(shù)理化解題研究（高中版）,2015,08:77-78.